非相干数字全息技术可以在自然光照射下实现超分辨的三维成像，在显微成像、光谱成像和望远成像等领域都具有良好的应用前景。由于非相干全息成像的数学原理复杂，目前关于该技术的研究和应用都仅局限于物体的三维强度成像。为了进一步拓展非相干全息技术的应用范围，本课题组对经典的非相干全息系统进行了深入研究，并发现该系统重构物像的相位恰好等于两个相互垂直偏振分量之间的相位差，由此从原理上预见了非相干全息可以实现相位差成像和精准测量双折射材料的相位差。在实验验证中，研究人员首先设计了一套具有优异成像效果的非相干全息记录系统；然后对多个相位差唯一且已知的物体进行测量，验证了相位差测量结果的准确性；接着对相位差分布复杂的空间光调制器进行实验，证明了该技术适用于相位差分布复杂的物体的成像，最终提出了基于菲涅耳非相干相关全息系统的相位差成像技术。由于非相干全息具有超分辨和三维成像的特性，因此该技术在各向异性的微观显微领域，比如生物组织的观测或偏振态分布的测量等，可能具有更多的应用价值。
图(a)是空间光调制器的水平和垂直偏振方向的相位差实际分布，图(b)和图(c)分别是测得的空间光调制器表面的相位差和光强的分布。
论文受到审稿人的高度评价，审稿人一的评价是“…所有以前的研究只能记录被观察物体的强度变化，这是非相干成像仪器的特征。我相信，目前的文章是非相干全息应用于相位差成像的第一个报告…”，审稿人二认为“…该方法适用于非相干源，如荧光，可以测量分子的取向和迁移率。我相信这项工作可以为多模态成像的研究领域做出贡献”。
（文章链接 https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-46-11-2766）
